nand闪存管理模式之嵌入类设备烧片软件分析与设计

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1、NAND闪存管理模式之嵌入类设备烧片软件分析与设计第一章绪论1.1背景及问题的提出随着NandFlash广泛应用于电子消费产品设备中，基于NandFlash设备的产线烧片应用也随之产生。目前国内外电子消费产品行业的产线生产流程，以行业为例，一般是先贴片生产出整机，然后由操作工使用数据线连接PC和，使用厂商提供的固件下载工具从PC侧将需要运行的程序固件image通过的主芯片写入NANDFlash。但是这种通过与PC交互并由主芯片来控制进行的固件下载速度较慢，而且必须先生产出整机才能进行固件下载，而目前很多厂商出于优化产线流程、节省生产时间以及节约人工

2、成本等方面的考虑，另一种固件下载方式，也就是先通过烧片器直接将程序固件写入NANDFlash，最后和其它的硬件用料一起贴片生产出整机的方式，也被广泛采用。...........1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状回顾最近几年产业的发展，在2010年及以前，国内外市场主要市场份额被以诺基亚、索爱等品牌厂商为首的功能机（FeaturePhone）所占据，而由于功能机软件较小，一般的软件image只有几十MB，并且运行需要使用的包含文件系统在内的整个ROM空间也较少，一般产线上是通过PC连接由主芯片控制来进行固件下载将软件image写入NANDFl

3、ash。这种写入方式速度较慢，但在产线流程上属于可接受范围，通过主芯片控制的方式写一台的固件image至NANDFlash所需要的时间一般在几十秒钟左右，在生产线上由人工操作等待固件下载完成，从流程上来说是比较方便的。而近两年也就是从2011年开始，随着Apple的iOS和Google的Android系统的智能机（SmartPhone）风靡全球，功能机的市场份额也正在被智能机逐渐蚕食，随之产业结构也发生调整，包括产线生产流程在内也出现了一些新的需求。iOS和Android系统的智能机能提供比传统的功能机更炫丽的界面以及更优秀的用户体验，而随之而来的

4、是其付出了更多ROM空间上的代价，其本身运行的应用程序image比功能机更大，同时也提供比功能机更大容量的用户ROM存储空间，因此以旧的产线流程进行产线生产，必将在固件下载环节耗费更多的时间。由于iOS系统被Apple公司垄断，现今绝大多数智能机品牌厂商主要是采用Android开源系统，这里以Android系统智能机为例，其软件image一般会达到几百MB，如果仍然按功能机所使用的固件下载方式，用时会达到几分钟，在产线流程上耗时太长，操作工大部分时间处于等待状态，生产效率太低。因此在智能机时代，通过ROM容量越来越大的现状，明确了行业中NANDFl

5、ash作为存储介质被广泛使用的原因。目前国内外行业的生产线的软件下载流程，需要将编译生成的软件image写入NANDFlash。这个下载过程一般是通过主芯片控制来写数据到NANDFlash，写入速度相比直接烧录要慢，但在软件size不是非常大的情况下，一般耗时大概在十几秒到几十秒，从生产线流程上来说属于可以接受的。不过随着近几年iOS系统和Android系统的智能受机（smartphone）产业浪潮兴起，软件size已经显著增加。用于iOS系统被Apple公司垄断，这里不做讨论，仅针对其它各大智能机品牌厂商主要采用的Android开源系统，其软件s

6、ize一般可以达到百MB级别，如果仍然如过去功能机的生产线流程一样通过主芯片控制下载，这个过程一般将会需要几分钟，必将产生在生产线上耗时太长，效率太低的问题。而ROM中动态实现的。但基于XSR闪存管理架构烧片不单纯是把运行的代码下到NANDFlash中了，还要把XSR的系统管理架构做一系列在RAM下动态生成的管理操作所需要的一些条件要素在烧片中固化到NAND中供设备上电后使用。在研究XSR这个工作过程之前，有必要先了解一下对于NANDFlash坏块管理的一些原理：NAND的操作管理方式NANDFLASH的管理方式：以三星FLAHS为例，一片Nand

7、flash为一个设备(device)，1(Device)=xxxx(Blocks)，1(Block)=xxxx(Pages)，1(Page)=528(Bytes)=数据块大小(512Bytes)+OOB块大小(16Bytes，以SmallPageNANDFlash为例，除OOB第六字节外，通常至少把OOB的前3个字节存放NANDFlash硬件ECC码)。第三章相关技术分析.....143.1代码存储方式........143.2NANDFLASH特性.......153.2.1NORFLASH与NANDFLASH......163.2.2NANDF

8、LASH特性.....193.3NANDFLASH常用的软件管理方案....233.3.1FTL(FLASHTRANSLA